Anwendungsbezogene Mehrwerte schaffen – OPC UA in der Antriebstechnik

VDMA

Die OPC UA-Spezifikation für den Antriebsstrang (Powertrain) wird herstellerübergreifende Interoperabilität ermöglichen, indem Informationen sowie die Kommunikation standardisiert für Industrie 4.0-Anwendungsfälle des Maschinen- und Anlagenbaus bereitgestellt werden.

Innerhalb des VDMA beschäftigen sich viele branchenbezogene Arbeitskreise mit dem Thema OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture). Ziel ist die Erschaffung einer herstellerunabhängigen Kommunikation zwischen Maschinen, Anlagen und Komponenten. Die Antriebstechnik spielt hierbei als integraler Bestandteil komplexer Maschinensysteme eine zentrale Rolle. Aus diesem Grund entwickelt der VDMA Fachverband Antriebstechnik in einer Joint Working Group „Industrie 4.0/OPC UA Drive Technology“ gemeinsam mit der OPC Foundation ein herstellerunabhängiges OPC UA Informationsmodell (Companion Specification) für den Antriebsstrang. Der Fokus liegt bei dieser Arbeit auf den Anwendungsfällen „Asset-Management“ und „Diagnose“, die im Dialog mit Anwendern aus dem Maschinen- und Anlagenbau als erste mehrwertbringende Handlungsfelder im Rahmen von Industrie 4.0 identifiziert wurden. 

Die OPC UA Companion Specification for the Powertrain bildet hierfür das strukturelle Informationsmodell für physikalische Assets (bestellbare Komponenten) sowie für Soft-Assets (bestellbare Lizenzen, Software etc.) eines Antriebsstrangs ab. Um alle Varianten eines Antriebstrangs repräsentieren zu können, werden verschiedene Arten von Referenzen definiert, die die Beziehungen zwischen den Assets sowie funktionalen Elementen beschreiben. 

Die Spezifikation wird detaillierte Informationen wie Teilenummer, Herstellername, Seriennummer, Firmware-Version usw. zu den wichtigsten elektrischen und mechanischen Teilen bereitstellen. Weiter kann der Funktionszustand des Antriebsstrangs ermittelt werden. Hierfür ermöglicht die Spezifikation das Konfigurieren von Diagnosefunktionen und die Bestimmung des Gerätezustands, die Erkennung aktueller Fehlerursachen, das Auslesen eines Speicher- und Ereignisprotokolls sowie die Möglichkeit, Fehlerdaten aufzuzeichnen.
Ein erster Entwurf der OPC UA Companion Specification Powertrain ist zur SPS Messe im November 2020 geplant. Weitere Industrie 4.0-Anwendungsfälle für aufbauende Versionen der Spezifikation sind bereits angedacht. 

Die Arbeitsgruppe informiert zum aktuellen Arbeitsstand der OPC UA Companion Specification for the Powertrain in regelmäßigen Abständen im Rahmen von Veranstaltungen und Messen (z.B. VDMA Forum auf der SPS 2019 - Titelbild).

Beitrag zur Interoperabilität in der intelligenten Produktion
Für die Vermeidung von Doppelarbeiten sowie für eine bestmögliche Interoperabilität steht die Joint Working Group Industrie 4.0/OPC UA Drive Technology im regelmäßigen Austausch mit weiteren Organisationen und Arbeitsgruppen wie z.B. mit der OPC Foundation Field-Level-Communication-Initiative. Darüber hinaus ist die Joint Working Group in den VDMA-Aktivitäten für eine übergeordnete OPC UA-Spezifikation für den Maschinenbau involviert.